《学霸笔记 同步精讲》第四章 第2节 第1课时 电解原理(讲解课件)人教版化学选择性必修1

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《学霸笔记 同步精讲》第四章 第2节 第1课时 电解原理(讲解课件)人教版化学选择性必修1

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第1课时 电解原理
1.通过对氯化铜溶液电解过程的分析,了解电解、电解池的概念,认识电解是电能转化为化学能的一种重要形式。
2.形成系统分析电解池的一般思路和方法,能初步设计简单的电解池。
3.初步了解在电解过程中,粒子的放电顺序与其氧化性、还原性的关系,能解释或推断电解反应的产物,并能用电极反应和总反应进行表征。
学习目标
目 录
知识点一 电解原理
知识点二 电解产物的判断 电极反应式的书写
知识点三 电解规律
随堂演练
课时作业
知识点一 电解原理
1. 实验探究电解CuCl2溶液
(1)实验装置与现象
①装置
②现象与结论
实验现象 实验结论
电流表指针发生偏转 说明电解质溶液导电,形成闭合回路
与负极相连的b极上逐渐覆盖了一
层红色物质 析出
与正极相连的a极上有刺激性气味
的气体产生,能使湿润的碘化钾淀
粉试纸变蓝 产生了
金属铜 
氯气 
①氯化铜溶液中存在的阳离子: ,阴离子:
,通电前这些离子在溶液中作自由运动。
②通电时在电场的作用下,溶液中的离子作定向运动,即
移向a极, 移向b极。
③a极接电源的正极,为电解池的 极,发生 反应,电极反应
式为 ;b极接电源的负极,为电解池的 极,
发生 反应,电极反应式为 。总反应的离子
方程式为 。
Cu2+、H+ 
Cl-、OH
- 
Cl-、OH- 
Cu2+、H+ 
阳 
氧化 
2Cl--2e- Cl2↑ 
阴 
还原 
Cu2++2e- Cu 
Cu2++2Cl-  Cu+Cl2↑ 
(2)实验原理分析
【教材挖掘】
 电解CuCl2溶液时,溶液中由水电离出的H+和OH-为什么没有参与电极
反应?
提示:Cu2+的氧化性强于H+,更容易在阴极得到电子;Cl-的还原性
强于OH-,更容易在阳极失去电子,故溶液中的H+和OH-没有参与电
极反应。
(1)电解
使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起
反应的过程。
(2)电解池(也称电解槽)
①概念:将 转化为 的装置。
氧化还
原 
电能 
化学能 
2. 电解和电解池
a.阴极:与直流电源 相连的电极,发生 反应。
b.阳极:与直流电源 相连的电极,发生 反应。
③电解池的构成条件
a.直流电源;
b.两个电极;
c.电解质溶液或熔融电解质;
d.形成闭合回路。
负极 
还原 
正极 
氧化 
②电极与反应
3. 电解原理
接通电路后,电源、金属导线、阴极和阳极与电解质溶液形成闭合回路
(如图所示)。
(1)电流方向:电源正极→金属导线→阳极→电解质溶液→阴极→金属
导线→电源负极。
(2)电子、离子移动方向:在电解质溶液中,阳离子向阴极移动,阴离
子向阳极移动;在外电路中,电子由阳极→正极,负极→阴极。
提醒:电解时,在外电路中有电子通过,而在溶液中是靠离子移动导电,
即电子不通过电解质溶液。
1. 正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)在电解池中与直流电源负极相连的电极是阴极。 ( √ )
(2)在电解池的阳极上发生氧化反应。 ( √ )
(3)电子从电解池的阴极通过电解质溶液流入电解池的阳极。
( × )
(4)电解CuCl2溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的碘化钾淀粉试纸变
蓝。 ( × )


×
×
2. 如图所示是电解稀盐酸的装置,其中c、d为石墨电极。试回答下列
问题:
(1)a电极为 ,b电极为 。
正极 
负极 
(2)c电极为 ,电极反应式为 ,发生
了 反应。d电极为 ,电极反应式为
,发生了 反应。
(3)电解过程中,氢离子向 (填“阴”或“阳”,下同)极移
动,氯离子向 极移动。电解总方程式为

阳极 
2Cl--2e- Cl2↑ 
氧化 
阴极 
2H++2e-
H2↑ 
还原 
阴 
阳 
2HCl  H2↑+
Cl2↑
归纳总结
电解池阴、阳极的判断
知识点二 
电解产物的判断 电极反应式的书写
1. 电解产物的判断
(1)电极上的放电顺序
①放电:离子在电解池电极上的反应。
②放电顺序
a.阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是
溶液中的阳离子。阳离子放电顺序(氧化性由强到弱):Ag+>Hg2+>Fe3
+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>
Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
b.阳极:若是活性电极则活泼金属失去电子被氧化,若是惰性电极,则溶
液中还原性强的阴离子失去电子被氧化。放电顺序(还原性由强到弱):
活泼金属阳极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
提醒:①活性电极一般指除Pt、Au以外的金属电极。惰性电极一般是指石
墨棒、Pt、Au。
②活性电极作阳极时,金属本身失去电子生成金属阳离子进入溶液,而溶
液中的阴离子将不再放电。如:Cu-2e- Cu2+,Fe-2e- Fe2+。
(2)电极产物的判断
2. 电极反应式的书写
(1)书写流程(以惰性电极电解CuSO4溶液为例)
(2)电极反应式书写的3个关键
①书写电解池中电极反应时,一般以实际放电的离子表示,但书写总电解
反应时,弱电解质一定要写成化学式。
②电极反应的书写首先根据题干要求及信息大胆写出反应物和生成物,然
后根据“阴(极)得e-阳(极)失e-”加上得失电子数目,最后根据电解
质溶液酸碱性补上H+、OH-或H2O,依据电荷守恒配平。
③要确保两极得失电子数目相等,且总反应注明条件“电解”。
1. 用惰性电极电解稀硫酸、CuSO4、KCl的混合液,最初一段时间内:
(1)阳极产生的物质是 ,电极反应为 。
(2)阴极产生的物质是 ,电极反应为 。
解析:溶液中存在H+、Cu2+、K+、S 、Cl-、OH-。阴离子的放电顺
序为Cl->OH->S ,阳离子的放电顺序为Cu2+>H+>K+,则最初一
段时间,阳极上阴离子Cl-首先放电产生Cl2,电极反应式:2Cl--2e-
Cl2↑,阴极上阳离子Cu2+首先放电生成Cu,电极反应式:Cu2++2e-
Cu。
Cl2 
2Cl--2e- Cl2↑ 
Cu 
Cu2++2e- Cu 
2. (教材改编题)用惰性电极电解下列物质,写出电极反应式和总反
应式。
(1)电解熔融CaCl2:
阳极反应式: ;
阴极反应式: ;
总反应式: 。
2Cl--2e- Cl2↑
Ca2++2e- Ca
CaCl2(熔融)  Ca+Cl2↑
(2)电解AgNO3溶液:
阳极反应式: ;
阴极反应式: ;
总反应式: 。
(3)电解MgCl2溶液:
阳极反应式: ;
阴极反应式: ;
总反应式: 。
2H2O-4e- O2↑+4H+
Ag++e- Ag
4Ag++2H2O  4Ag+4H++O2↑
2Cl--2e- Cl2↑
2H2O+2e-+Mg2+ Mg(OH)2↓+H2↑
Mg2++2Cl-+2H2O  Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
知识点三 电解规律
1. 用惰性电极电解电解质溶液的规律
(1)电解电解质型
电解质 HCl CuCl2
阳极反应式 2Cl--2e- Cl2↑
阴极反应式 2H++2e- H2↑ Cu2++2e- Cu
pH变化 —
复原加入物质
增大
HCl
CuCl2
(2)电解水型
电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4
阳极 反应式 2H2O-4e-
O2↑+4H+ 4OH--4e-
O2↑+2H2O 2H2O-4e- O2↑
+4H+
阴极反应式 2H++2e-
H2↑ 2H2O+2e- H2↑+2OH-
pH变化
复原加入 物质
减小
增大
不变
H2O
(3)电解质和水都发生电解型
电解质 NaCl CuSO4
阳极反应式 2Cl--2e- Cl2↑ 2H2O-4e- O2↑+
4H+
阴极反应式 2H2O+2e- H2↑+2OH- Cu2++2e- Cu
pH变化
复原加入物质
增大
减小
HCl
CuO
2. 电解池中的守恒规律
同一电路中转移的电子数是相等的,利用电子守恒使各电极得失电子数均
相等,在各极反应式中建立联系。
1. 正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)用惰性电极电解稀盐酸、稀硫酸,H+放电,溶液的pH逐渐增大。
( × )
(2)用石墨作电极电解硝酸银溶液的离子方程式为4Ag++2H2O 4Ag
+4H++O2↑。 ( √ )
(3)用石墨作电极电解氯化钠和硫酸铜的混合液,最初一段时间阴极和
阳极生成的物质分别是铜和氯气。 ( √ )
(4)用石墨作电极电解NaCl溶液一段时间后,加入一定量的稀盐酸即可
复原。 ( × )
×


×
2. 用惰性电极进行电解,下列说法正确的是(  )
A. 电解氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小
B. 电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH不变
C. 电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
D. 电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2

解析:  电解氢氧化钠溶液的实质是电解水,溶剂的质量减小,溶质的
质量不变,所以氢氧根离子的浓度增大,溶液pH增大,A错误;电解稀硫
酸的实质是电解水,溶剂的质量减小,溶质的质量不变,所以氢离子的浓
度增大,溶液pH减小,B错误;电解氯化铜溶液时,阴极上铜离子得电子
生成铜,阳极上氯离子失电子生成氯气,根据得失电子守恒,在阴极上和
阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1,C正确;电解硫酸钠溶液的实质
是电解水,阳极生成氧气,阴极生成氢气,则阴极上和阳极上析出产物的
物质的量之比为2∶1,D错误。
3. 为加深对电解规律的理解,某同学做了以下探究,要求从H+、Cu2+、
Na+、S 、Cl-,5种离子中两两组成电解质,按下列要求进行电解:
(1)以碳(石墨)棒为电极,电解过程中电解质质量减少,水量不变,
则采用的电解质是 。若要恢复到电解前的状态,应加入的
物质是 。
解析: 以碳棒为电极,电解过程中电解质质量减小,水量不变,则
阳离子只能是H+、Cu2+,阴离子只能是Cl-,其电解质分别是HCl、
CuCl2,若要恢复到电解前的状态,应加入适量的HCl、CuCl2。
HCl、CuCl2 
HCl、CuCl2 
(2)以碳(石墨)棒为电极,电解过程中电解质质量不变,水量减少,
则采用的电解质是 。若要恢复到电解前的状态,应加
入的物质是 。
解析: 以碳棒为电极,电解过程中,电解质质量不变,水量减少,
则实质上是电解水,H+、OH-分别在两极上放电,其电解质是Na2SO4、
H2SO4,若要恢复到电解前的状态,应加入适量H2O。
Na2SO4、H2SO4 
H2O 
(3)以碳(石墨)棒为阳极,铁棒为阴极,电解过程中电解质和水量都
减少,则电解质是 。若要恢复到电解前的状态,应加入
的物质是 。
解析: 若电解质是CuSO4,电解反应为2CuSO4+2H2O 2H2SO4+
2Cu+O2↑,若恢复到原状态,可加入CuO,也可加入CuCO3;若电解质是
NaCl,电解总反应为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,若要恢复到原
状态可通入HCl气体。
CuSO4、NaCl 
CuO或CuCO3、HCl 
归纳总结
  要将电解后的溶液复原到电解前,只要看哪些物质真正离开了溶液,
然后将它们化合后放入溶液中即可复原。如用惰性电极电解CuSO4溶液,
离开溶液的物质是Cu和O2,把它们化合后生成CuO,将相同量的CuO放入
溶液即可复原。[注意,不能加Cu(OH)2复原]
随堂演练
1. (鲁科版改编题)下列关于电解CuCl2溶液(如图所示)的说法中,错
误的是(  )
A. 阴极的电极反应:Cu2++2e- Cu
B. 阳极有黄绿色气体产生
C. 电解过程中,Cl-向阳极移动
D. 总反应:CuCl2 Cu+2Cl-
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解析:  阳极发生氧化反应:2Cl--2e- Cl2↑,故阳极有黄绿色气体
产生,B项正确;阴极发生还原反应:Cu2++2e- Cu,A项正确;溶
液中Cl-向阳极移动,C项正确;电解总反应:Cu2++2Cl- Cu+Cl2↑,
D项错误。
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2. 下面列出了用惰性电极电解不同物质的电极反应式,其中错误的是
(  )
A. 电解饱和食盐水 阴极:Na++e- Na
B. 电解Na2SO4溶液 阳极:2H2O-4e- O2↑+4H+
C. 电解熔融NaCl 阴极:Na++e- Na
D. 电解NaOH溶液 阳极:4OH--4e- 2H2O+O2↑
解析: A项中电解饱和食盐水时,阴极应是H2O放电生成H2和OH-。

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2
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(1)①b为电源的 (填“正”“负”
“阴”或“阳”,下同)极;
②Z池中e为 极;
③连接Y、Z池线路,电子流动的方向是d (填“→”或“←”)e。
负 
阳 
← 
3. 如图所示X是直流电源。Y池中c、d为石墨棒,Z池中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后,发现d极附近显红色。
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2
3
(2)①写出c极的电极反应式: ;
②写出Y池中总反应的化学方程式:

③写出e极的电极反应式: 。
2Cl--2e- Cl2↑
2NaCl+2H2O  2NaOH+H2↑
+Cl2↑
Cu-2e- Cu2+
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3
解析:d极附近显红色,说明d为阴极,电极反应为2H2O+2e- 2OH-
+H2↑,c为阳极,电极反应为2Cl--2e- Cl2↑,Y池电解NaCl溶液的
化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑;直流电源中a为正极,
b为负极,Z池中f为阴极,e为阳极,电极反应分别为Cu2++2e- Cu、
Cu-2e- Cu2+,电子流动方向为e→d。
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课时作业
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题组一 电解原理与电解装置
1. 下列装置能构成电解池的是(  )
解析:  A项装置未形成闭合回路;B项装置未接直流电源,C项装置是
原电池。

2. 下列关于电解的说法错误的是(  )
A. 用惰性电极电解CuCl2溶液后,溶液的浓度不变
B. 用惰性电极电解饱和的食盐水时,阴极附近的pH增大
C. 同温同压下,用惰性电极电解足量NaOH溶液,阴、阳两极产生的气体
体积之比为2∶1
D. 可在电解池中实现Cu+H2SO4(稀) CuSO4+H2↑这一反应,且Cu
作阳极
解析:  用惰性电极电解CuCl2溶液,阳极氯离子失电子转化为氯
气,阴极铜离子得电子被还原为铜单质,溶液中溶质减少,其浓度降
低,A错误。

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3. 如图是电解稀盐酸的装置,其中c、d为石墨电极。以下说法正确的是
(  )
A. a电极为负极
B. d电极为阳极
C. 电解过程中,氢离子向c电极
D. 电解总方程式为2HCl H2↑+Cl2↑
解析:  根据图中电流方向,可以确定a电极是正极,b电极是负极,c电
极是阳极,d电极是阴极;电解过程中阳离子向阴极移动,即H+向d电极移
动;阳极反应为2Cl--2e- Cl2↑,阴极反应为2H++2e- H2↑,总
反应为2HCl H2↑+Cl2↑,D正确。

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4. 在如图所示的装置中,x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板
质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是(  )
选项 a极板 b极板 x电极 z溶液
A 锌 石墨 负极 CuSO4
B 石墨 石墨 负极 NaOH
C 银 铁 正极 AgNO3
D 铜 石墨 负极 CuCl2

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解析:  本题突破口是“a极板质量增加”,据此判断a极是阴极,则b极
是阳极。A是电解CuSO4溶液,符合题意;B的实质是电解水,两极都产生
气体,不符合题意;C的阳极是铁,是活性电极,x极应该为负极,不符合
题意;D的阳极生成氯气,氯气是有刺激性气味的气体,不符合题意。
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5. 用惰性电极电解物质的量浓度之比为3∶1的硫酸铜和氯化钠的混合溶
液,不可能发生的反应有(  )
A. 2Cu2++2H2O 2Cu+4H++O2↑
B. Cu2++2Cl- Cu+Cl2↑
C. 2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
D. 2H2O 2H2↑+O2↑

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解析:  设溶液中硫酸铜和氯化钠的物质的量分别为3 mol和1 mol,根据
得失电子守恒,第一阶段:阳极上氯离子放电,阴极上铜离子放电,电解
反应为Cu2++2Cl- Cu+Cl2↑,氯离子完全反应时,剩余铜离子2.5
mol;第二阶段:阳极上氢氧根离子放电,阴极上铜离子放电,电解反应
为2Cu2++2H2O 2Cu+4H++O2↑;第三阶段:阳极上氢氧根离子放电,
阴极上氢离子放电,电解反应为2H2O 2H2↑+O2↑。
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题组二 电解规律
6. 下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是(  )
A. HCl、CuCl2、Ba(OH)2
B. NaOH、CuSO4、H2SO4
C. NaOH、H2SO4、Ba(OH)2
D. NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
解析:  电解HCl、CuCl2溶液就是电解电解质本身,电解NaBr、CuSO4
溶液时,电解质、水均被电解,分别属于放氢生碱型、放氧生酸型。

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7. 用惰性电极电解下列溶液,有气体生成且溶液pH减小的是(  )
A. NaCl B. CuSO4
C. Na2CO3 D. NaOH
解析:  A. 用惰性电极电解NaCl溶液,阳极Cl-放电生成氯气,阴极水
放电生成氢气并产生OH-,溶液pH增大;B. 用惰性电极电解CuSO4溶
液,阴极Cu2+放电,阳极水放电产生氧气和H+,溶液pH减小,符合题
意;C. 用惰性电极电解Na2CO3溶液,阴极水放电产生H2,阳极水放电产
生氧气,Na2CO3溶液浓度增大,溶液pH增大;D. 用惰性电极电解NaOH
溶液,阴极水放电产生H2,阳极OH-放电产生氧气,NaOH溶液浓度增
大,溶液pH增大。

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8. 用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质
(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是(  )
A. CuCl2(CuSO4) B. NaOH(NaOH)
C. NaCl(NaCl) D. CuSO4(CuCO3)
解析:  电解氯化铜溶液时,阳极放出氯气,阴极生成金属铜,所以应
加氯化铜让电解质溶液复原,A错误;电解氢氧化钠溶液时,阳极产生氧
气,阴极产生氢气,所以应加水让电解质溶液复原,B错误;电解氯化钠
溶液时,阳极产生氯气,阴极产生氢气,所以应加氯化氢让电解质溶液复
原,C错误;电解硫酸铜溶液时,阳极产生氧气,阴极产生金属铜,所以
应加氧化铜或CuCO3让电解质溶液复原,D正确。

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9. 用铂作电极电解某种溶液,通电一段时间后,溶液的pH变小,并且在
阳极得到0.56 L气体,阴极得到1.12 L气体(两种气体均在相同条件下测
定)。由此可知溶液可能是(  )
A. 稀盐酸 B. KNO3溶液
C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸
解析:  A. 电解稀盐酸,两极上分别为Cl-和H+放电,Cl2和H2体积之
比是1∶1,错误;B. 电解KNO3溶液,实际上是电解水,溶液呈中性,pH
不变,错误;C. 电解CuSO4溶液,阴极上析出铜,如时间较少,没有气体
放出,错误;D. 电解稀硫酸,实际上是电解水,硫酸浓度增大,c(H
+)变大,pH变小,正确。

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10. 如图所示电解池Ⅰ和Ⅱ中,a、b、c、d均为铂电极,在电解过程中b电极
上有气体逸出,d电极质量增大。符合上述实验结果的一项是(  )
选项 X Y
A AgNO3 Na2CO3
B Cu(NO3)2 Pb(NO3)2
C FeSO4 Al2(SO4)3
D MgSO4 CuSO4

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解析:  首先根据电源正、负极可知,a、c为阳极,b、d为阴极,然后
根据惰性电极电解时离子的放电顺序,阳离子的放电顺序(阴极):Ag+
>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸电离)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+
(水电离)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+,阴离子的放电顺序(阳
极):S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子,即可判断。X为
AgNO3、Y为Na2CO3时,根据离子的放电顺序可知,b电极上Ag+放电生成
固体银,d电极上H2O放电生成H2和OH-,A错误;X为Cu(NO3)2、Y为
Pb(NO3)2时,根据离子的放电顺序可知,b电极上Cu2+放电生成固体
铜,d电极上 Pb2+放电生成固体铅,B错误;X为FeSO4、Y为Al2(SO4)3时,根据离子的放电顺序可知,b电极上Fe2+放电生成固体铁,d电极上H2O放电生成H2和OH-,C错误;X为MgSO4、Y为CuSO4时,根据离子的放电顺序可知,b电极上H2O放电生成H2和OH-,d电极上Cu2+放电生成固体铜,电极质量增大,D正确。
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11. 如图用石墨作电极的电解池中,放入500 mL某足量蓝色溶液进行电
解,观察到A电极表面有红色固体生成,B电极有无色气体生成;通电一段
时间后,取出A电极,洗涤、干燥、称量,A电极增重1.6 g。下列说法错
误的是(  )
A. 图中B电极与电源正极相连
B. 该蓝色溶液可能是CuSO4或CuCl2溶液
C. 电解后溶液的酸性增强
D. 要使电解后溶液完全恢复到电解前的状态,则可加入2 g CuO

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解析:  A电极表面有红色固体生成,说明A电极为阴极,Cu2+在此电极
上得到电子生成Cu单质,电极反应为Cu2++2e- Cu;B电极有无色气
体生成,说明B电极为阳极,水放电生成O2和H+,电极反应为2H2O-4e-
4H++O2↑。根据分析,B电极为电解池阳极,与电池正极相连,A正
确;根据阴离子放电顺序可知,Cl-在氢氧根离子前放电,且B电极(阴
极)有无色气体生成,因此,蓝色溶液不能为CuCl2溶液,B错误;B电极
的电极反应为2H2O-4e- 4H++O2↑,电解后溶液的酸性增强,C正
确;n(Cu)= =0.025 mol,n(O2)= n(Cu)=0.012 5
mol,所以若加入CuO恢复到电解前的状态,需要CuO的质量为0.025
mol×80 g·mol-1=2 g,D正确。
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12. 用石墨作电极,电解稀Na2SO4溶液的装置如图所示,通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有关叙述正确的是(  )
A. 逸出气体的体积:A电极<B电极
B. 一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体
C. A电极附近呈红色,B电极附近呈蓝色
D. 电解一段时间后,将全部电解液转移到同一烧杯中,充分搅拌后溶液
呈中性

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解析:  A极是阴极,产生H2,B极是阳极,产生O2,H2与O2的体积之比
为2∶1,A、B错误;A极生成OH-,B极生成H+,分别使石蕊溶液呈蓝
色、红色,C错误;电解一段时间后,将全部电解液混合,溶液呈中性,D
正确。
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13. 用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液,通电一段时间后,向所得溶
液中加入19.6 g Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则下列说法
正确的是(  )
A. 电解过程中阴极没有气体生成
B. 电解过程中转移的电子的物质的量为0.6 mol
C. 原CuSO4溶液的浓度为0.1 mol·L-1
D. 电解过程中阴、阳极共收集到气体的体积为8.96 L(标准状况下)

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解析:  电解硫酸铜溶液的总反应是2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+
2H2SO4,离开溶液的是Cu和O2,所以只要加CuO就可以恢复原溶液状态,
但现在加入了0.2 mol Cu(OH)2,即相当于加了0.2 mol CuO和0.2 mol
H2O,说明还电解了水。电解的前期反应为2H2O+2CuSO4 2Cu+O2↑+
2H2SO4,转移电子的物质的量为0.2 mol×2=0.4 mol,后期反应为
2H2O 2H2↑+O2↑,转移电子的物质的量为0.2 mol×2=0.4 mol。A项,
阴极上开始为Cu2+放电,后来为H+放电,有氢气放出,错误;B项,电解
过程中转移电子的物质的量为0.4 mol+0.4 mol=0.8 mol,错误;C项,
原硫酸铜溶液的体积未知,无法计算其浓度,错误;
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D项,在电解过程中,阳极的电极反应式为2H2O-4e- 4H++O2↑,则
n(O2)= =0.2 mol,阴极Cu2+得到0.4 mol e-,H+得到0.4 mol e
-,则n(H2)= =0.2 mol,故两极共产生0.4 mol气体,标准状况
下的体积为0.4 mol×22.4 L·mol-1=8.96 L,正确。
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14. 由于Fe(OH)2极易被氧化,实验室很难直接用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用如图所示实验装置则可制得纯净的Fe(OH)2沉淀,两极材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料为 ,该电极的电极反应式为

Fe(或铁) 
Fe-2e-
Fe2+
解析:铁作阳极与电源的正极相连,电极反应式为Fe-2e- Fe2+。
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(2)若白色沉淀在电极周围生成,则电解液d是 (填字母,下
同);若白色沉淀在两极之间的溶液中生成,则电解液d是 。
A. 纯水 B. NaCl溶液
C. NaOH溶液 D. CuCl2溶液
C 
B 
解析:若要在电极周围生成白色沉淀,则电解质溶液应该选择氢氧化钠溶
液。若在两极之间的溶液中产生白色沉淀,阴极的电极反应式为2H2O+2e
- H2↑+2OH-,氢氧根离子向阳极移动,亚铁离子向阴极移动,二者
在两极之间的溶液中反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,可选择氯化钠溶液。
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(3)液体c为苯,其作用是 。
隔绝空气,防止Fe(OH)2被氧化
解析: Fe(OH)2不稳定,容易被空气中的氧气氧化,因此苯起到了隔绝空气的作用。
(4)要想尽早在两极之间的溶液中看到白色沉淀,可以采取的措施
是 (填字母)。
A. 改用稀硫酸作电解液
B. 适当增大电源电压
C. 适当降低电解液温度
B 
解析:适当增大电压,反应速率加快,同时离子的迁移速率也加快,能尽
早看到白色沉淀。
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